À quoi sert le calculateur d'énergie d'un condensateur ?
Un condensateur emmagasine de l'énergie électrique dans le champ électrique présent entre ses armatures. Ce calculateur vous indique précisément la quantité d'énergie (en joules) que contient un condensateur chargé à une tension donnée. Saisissez la capacité et la tension : l'outil vous renvoie à la fois l'énergie stockée et la charge accumulée. Il repose sur des lois physiques universelles et fonctionne quel que soit le système d'unités, à condition d'utiliser les unités du SI (farads et volts).
Comment l'utiliser
Entrez la capacité en farads (F). Gardez à l'esprit que, dans la pratique, les condensateurs sont souvent exprimés en microfarads (µF) ou en nanofarads (nF) : 1 µF = 0,000001 F et 1 nF = 0,000000001 F. Saisissez ensuite la tension en volts (V). Cliquez sur « Calculer » pour obtenir l'énergie en joules et la charge en coulombs.
La formule expliquée
L'énergie stockée dans un condensateur est donnée par $$E = \frac{1}{2} \cdot \text{Capacité (F)} \cdot \text{Tension (V)}^{2}$$ L'énergie augmente de façon linéaire avec la capacité, mais selon le carré de la tension : doubler la tension multiplie donc par quatre l'énergie emmagasinée. La charge accumulée vaut \(Q = C \times V\) et s'exprime en coulombs.
Exemple concret
Imaginons un condensateur de 0,001 F (1000 µF) chargé à 12 V. L'énergie vaut $$E = \frac{1}{2} \times 0{,}001 \times 12^{2} = 0{,}5 \times 0{,}001 \times 144 = 0{,}072 \text{ J}$$ La charge stockée est \(Q = 0{,}001 \times 12 = 0{,}012 \text{ C}\).
FAQ
Pourquoi la tension est-elle au carré ? Parce que le travail nécessaire pour amener des charges sur les armatures augmente à mesure que la tension monte ; l'énergie totale, obtenue par intégration, dépend donc de \(V^{2}\).
Quelles unités dois-je utiliser ? Utilisez des farads et des volts pour obtenir un résultat en joules. Convertissez d'abord les µF en F en divisant par un million.
Cela fonctionne-t-il pour les supercondensateurs ? Oui : les supercondensateurs possèdent simplement une très grande capacité (souvent plusieurs farads), si bien qu'ils stockent beaucoup plus d'énergie à tension égale.
